控制工程基础复习题库(有答案)

5.什么是最小相位系统？
系统的传递函数在x的右半平面没有零点和极点
6.如何确定复平面上根轨迹的分离点？
需要解分离点方程;
需要确定分离角;
分离角与分支数有关
7.什么是系统的偏差信号？
输入信号与反馈信号之差
8.什么是传递函数？
9.解释根轨迹和常规根轨迹的含义。
10.根轨迹各分支的起点和终点在哪？
根轨迹关于实轴对称，分支数等于开环极点数，起点位系统的开环极点，终点为系统的开环零点、无穷远点
5、系统的稳态误差与输入信号的形式及_____________开环传递函数_____________________有关。
6. 如果系统受扰动后偏离了原工作状态，扰动消失后，系统能自动恢复到原来的工作状态，这样的系统是稳定系统。
7、I型系统 在单位阶跃输入下，稳态误差为_0__，在单位加速度输入下，稳态误差为__无穷__。
8、线性系统的频率响应是指系统在正弦信号作用下，系统的稳态输出。
9. 瞬态响应是系统受到外加作用激励后，从初始状态到稳定状态的响应过程。
10、频率响应是系统对___正弦输入信号_______稳态响应，频率特性包括__幅频特性和像形特性_______两种特性。
11、系统的性能指标按其类型可分为______瞬态_________、___稳态____________、______准确性__________。
A. 开环系统的输出对系统无控制作用，闭环系统的输出对系统有控制作用。
B. 开环系统的输入对系统无控制作用，闭环系统的输入对系统有控制作用。
C. 开环系统不一定有反馈回路，闭环系统有反馈回路。
D. 开环系统不一定有反馈回路，闭环系统也不一定有反馈回路。
13.某典型环节的传递函数为 ，则该环节为（ ）。
A．代数方程B．特征方程C．差分方程D．状态方程
10、线性定常系统的传递函数，是在零初始条件下 （ ）
A．系统输出信号与输入信号之比 C．系统输入信号的拉氏变换与输出信号的拉氏变换之比
B．系统输入信号与输出信号之比D．系统输出信号的拉氏变换与输入信号的拉氏变换之比
11、开环系统与闭环系统最本质的区别是（ ）。
七、作图题：设系统开环传递函数如下，试绘制系统的对数幅频特性曲线
1、 2、
3、 4、
5、
A. 惯性环节B. 积分环节C. 微分环节 D. 比例环节
14.某系统的传递函数G(s)= ，则其单位阶跃响应函数为（ ）。
A. B.C. K(1－e－t/T)D. K(1+e－Kt/T)
15.一阶系统的传递函数为 若容许误差为5%(3T），则其调整时间为（ ）。
A. 0.5B. 1C. 1.5D. 2
11.什么是频率特性？如何求？
答:系统在正弦输入信号下的稳态响应与输入信号的幅值比和相位差关于频率的函数关系的特性,称为频率特性。 频率特性的求取方法有:( 1 )利用正弦输入的稳态解;( 2 )利用传递函数,将 s=j ω代入;( 3 )利用实验测得。
四、求传递函数
1、如下图所示，将方框图化简，并求出其传递函数。
16、最小相位系统是指系统的传递函数在x的右半平面没有零点和极点。
17、已知系统的传递函数为 ，则其幅频特性 。
18、某系统传递函数为 ，在输入 作用下，输出稳态分量的幅值为3/4。
19、已知某系统开环传递函数的零点都在左半S平面，其开环频率特性曲线如图1.5所示，则该系统位于右半S平面的极点数有个。
16.线性系统的单位斜坡响应为 则该系统的单位脉冲响应为（ ）。
A. B. C. D.
17.一系统的传递函数为 ，则其截止频率 为（ ）。
A. 0.5 B. 2 C. 5 D. 10
18.一控制系统的传递函数为 ，则该系统稳定时K的取值范围为（ ）。
A. K＞0B. K＞2 C. 0＜K＜2 D. K取任意值
A. 90°B. -90° C. 0° D. -180°
3、设系统的传递函数为G(s)= ，则系统的阻尼比为 （ ）
A. B. C. D.1
5、比例环节的频率特性相位移θ(ω)= ( )
A.90° B.-90°C.0°D.-180°
6、一阶系统的阶跃响应， ( )A.当时间常数T较大时有振荡B.当时间常数T较小时有振荡 C.有振荡D.无振荡
3、传递函数的组成与输入、输出信号无关，仅仅决定于______系统或元件的结构和参数____________，并且只适于零初始条件下的___线性并常______系统。
4、判别系统稳定性的出发点是系统特征方程的根必须为_________负实根_________，即系统的特征根必须全部在_______x左半平面__________是系统稳定的充要条件。
7、系统特征方程式的所有根均在根平面的左半部分是系统稳定的 ( )
A.充分条件 B.必要条件C.充分必要条件D.以上都不是
8、时域分析法研究自动控制系统时最常用的典型输入信号是 （ ）
A．脉冲函数 B．斜坡函数 C．抛物线函数D．阶跃函数
9、令线性定常系统传递函数的分母多项式为零，则可得到系统的()
20、一阶系统传递函数 ，该系统可以看成由积分和惯性两环节串联而成。
21、系统输出能够以不同方式作用于系统，就称为反馈。
22、时间函数f（t）=2sin2t的拉普拉斯变换式为。（查表2－2）
二、选择题
1、拉氏变换将时间函数变换成 （ ）
A．正弦函数 B．单位阶跃函数 C．单位脉冲函数D．复变函数
2、微分环节的频率特性相位移θ(ω)= ( )
12、用频率法研究控制系统时，采用的图示法分为极坐标图示法和___半对数_____ 图示法。
13、对广义系统，按反馈情况可分为______正反馈_____、___负反馈________。
14. 如果在系统中只有离散信号而没有连续信号，则称此系统为离散系统，其输入、输出关系常用差分方程来描述。
15. 反馈控制系统开环对数幅频特性三频段的划分是以ωc（截止频率）附近的区段为中频段，该段着重反映系统阶跃响应的动态性和抗干扰性；而低频段主要表明系统的稳态特性。
试求：系统的阻尼比 和无阻尼自然频率 ；
超调量Mp和调节时间 。
3、已知单位反馈所示，试求其无阻尼自然频率ωn，阻尼比ζ，超调量Mp，峰值时间tp，调整时间ts (进入±5%的误差带)。
六、分析题
1、设系统特征方程为
试用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别该系统的稳定性。
利用负反馈得到的偏差产生的控制作用,又去消除偏差的控制原理。
3、什么是系统？什么是线性系统？
4、系统稳定性的定义是什么？
系统受到外界扰动作用，其输出偏离平衡状态，当扰动去除后，经足够长的时间，若系统又恢复到原来的平衡状态，则系统是稳定的；反之，若系统的瞬态响应随时间的推移，或发散或持续震荡，则系统不稳定。
2、系统结构图如下图所示，求
3、如下图所示，将方框图化简，并求出其传递函数
五、计算题
1、一个未知传递函数的被控系统，构成单位反馈闭环。经过测试，得知闭环系统的单位阶跃响应如图2所示。
问：(1) 系统的开环低频增益K是多少？
(2) 如果用主导极点的概念用低阶系统近似该系统，试写出其近似闭环传递函数；
2、系统如图5所示， 为单位阶跃函数
19.评价一机械控制系统稳定程度的性能指标是（ ）。
A. 相位裕量 B. 幅值裕量 C. 相位裕量或幅值裕量 D. 相位裕量与幅值裕量
三、简答题
1、什么是反馈？为什么要进行反馈控制？
答:1)反馈控制就是利用反馈信号对系统进行控制。 2)为了提高控制系统的精度,增强系统抗干扰能力。
2.反馈控制原理是什么？
2、设闭环控制系统的传递函数为 ，试用劳斯稳定判据判别该系统的稳定性
3、已知单位负反馈系统的开环传递函数为 ，求系统的幅值穿越频率、相位穿越频率、幅值裕度、相位裕度、并判断闭环系统的稳定性。
4、设系统特征方程为
试用劳斯-赫尔维茨稳定判据判别该系统的稳定性。
5、已知某系统由两个开环极点再S平面右半平面（p=2），伯德图如下，判断闭环系统的稳定性。
《控制工程基础》
一、填空题
1、对于一个自动控制系统的性能要求可以概括为三个方面：稳定性、___快速性_性和______准确______性。
2、传递函数的定义是对于线性定常系统,在_____初始条件为0_______的条件下，系统输出量的拉氏变换与________输入量的拉氏变换__________之比。